具有减少间隙的发电机组安装底盘的制作方法

文档序号:16516672发布日期:2019-01-05 09:40阅读:128来源:国知局
具有减少间隙的发电机组安装底盘的制作方法

本申请要求2016年3月2日提交专利号为15/058,979的美国专利申请的优先权的权益,其内容通过引用整体并入本文。

本公开通常涉及用于安装发电机设备(发电机组)的底盘或滑动框架。



背景技术:

大型商用发电机组(发电机组),广泛用于物理动力生产(例如泵或其他轴功率输出)和发电,并部署在所需的部署地点以满足现场的电力需求。发动机组可定位在外壳(例如,运输容器)内的部署站点内并运送到部署地点。发电机组可以放置在部署地点的外壳内,例如容器内,实体设施或任何其他封闭空间内。发电机组通常包括安装在滑动框架或底盘上的发动机和发电机。发电机组通常固定到底盘或其他防滑框架上并且定位在外壳中。



技术实现要素:

本文描述的实施例总体上涉及用于减小发电机组的总高度的系统和方法,以便减少发电机组在外壳内占据的空间。特别地,用于在其上安装发电机组的底盘或滑动框架的一些实施例包括从内管垂直偏移的外管,发电机组的一部分定位在内管上,使得减小发电机组的总高度。

在一些实施例中,用于安装发电机组的发电机组底盘包括至少一对内梁和多个外梁,发电机组包括安装其上的发动机和发电机。至少一对内梁彼此平行定位并间隔一距离。多个外梁中每一个的外梁联接到至少一对内梁的对应内梁的外侧壁。外侧壁远离发电机组底盘的纵向轴线。多个外梁垂直地偏离对应内梁,使得多个外梁的至少一部分高于至少一对内梁的对应部分。外梁构造为定位在多个安装构件上,安装构件定位在表面上使得至少一对内梁和表面之间的第一距离小于多个外梁和表面之间的第二距离。此外,至少一对内梁构造为将发电机组的至少一部分安装其上使得发电机组的至少一部分的部分低于多个外梁的至少一部分。

在一些实施例中,用于安装发电机组的发电机组安装组件包括发电机组底盘,发电机组包括发动机和发电机。发电机组底盘包括彼此平行定位并间隔一距离的至少一对内梁和多个外梁。多个外梁中每一个的外梁联接到至少一对内梁的对应内梁110的外侧壁,外侧壁远离发电机组底盘的纵向轴线。多个外梁垂直地偏离对应内梁,使得多个外梁的至少一部分高于至少一对内梁的对应部分。发电机组安装组件也包括多个安装构件,安装构件构造成定位在表面上。外梁定位在多个安装构件上使得至少一对内梁和表面之间的第一距离小于多个外梁和表面之间的第二距离。此外,内梁构造为将发电机组的至少一部分安装其上使得发电机组的至少一部分的部分低于多个外梁的至少一部分。

在一些实施例中,将包括发动机和发电机的发动机组安装在表面的方法包括提供一个底盘,底盘包括彼此平行且间隔一距离的至少一对内梁。底盘还包括多个外梁。多个外梁中每一个的外梁联接到至少一对内梁的对应内梁的外侧壁。外侧壁远离发电机组底盘的纵向轴线。多个外梁垂直地偏离对应内梁,使得多个外梁的至少一部分高于至少一对内梁的对应部分。底盘位于多个安装构件上,安装构件位于表面上使得多个外梁位于安装构件上。发动机定位在至少一对内梁上,使得发动机的一部分低于多个外梁的至少一部分。发电机定位在至少一对内梁或多个外梁上。至少一对内梁和表面之间的第一距离小于多个外梁和表面之间的第二距离。

在一些实施例中,发电机组组件包括发动机、发电机和发动机组底盘。发电机组底盘包括彼此平行定位并间隔一距离的至少一对内梁和多个外梁。多个外梁中每一个的外梁联接到至少一对内梁的对应内梁的外侧壁,使得外侧壁远离发电机组底盘的纵向轴线。多个外梁垂直地偏离对应内梁,使得多个外梁的至少一部分高于至少一对内梁的对应部分。发电机组安装组件也包括多个安装构件,安装构件构造成定位在表面上。外梁定位在多个安装构件上使得至少一对内梁和表面之间的第一距离小于多个外梁和表面之间的第二距离。发动机安装在内梁上使得发动机的至少一部分的部分低于多个外梁的至少一部分。而且,发电机安装在内梁或外梁中的至少一个上。

应当理解,以下更详细讨论的前述概念和附加概念的所有组合(假设这些概念不相互矛盾)被认为是本文公开的发明主题的一部分。特别地,出现在本公开结尾处的所要求保护的主题的所有组合被认为是本文公开的发明主题的一部分。

附图说明

从以下描述和所附权利要求,结合附图,本公开的前述和其他特征将变得更加明显。应理解,这些附图仅描绘了根据本公开的若干实施方式,因此,不应认为是对其范围的限制,本公开将通过使用附图以额外的特征和细节来描述。

图1a是发电机组组件的侧视示意图,该发电机组组件包括安装在底盘上的发动机和发电机;并且图1b是其正视图。

图2是根据一个实施例的用于安装发电机组的底盘的透视图。

图3是图2的底盘的一部分的主视图,示出了垂直偏移的外梁并且外梁定位成高于内梁,并且定位在安装构件上。

图4a是限定内部容积的外壳的侧剖视图,其中位于图2的底盘上的发电机组与安装在安装构件上的底盘的外部构件定位;图4b是图4a的外壳的侧剖视图,其中图4a的底盘的内部构件定位在外壳的底板上,从而排除了安装构件。

图5是底盘的另一个实施例的一部分的透视图,示出了扇形内梁,用于容纳发电机组的发电机或发电机组的发动机的一部分。

图6a-c分别示出了图5的底盘的一部分的侧视图、主视图和透视图,其包括穿过图5的底盘的内梁和外梁定位的多个销。。

图7a-c分别示出了图5的底盘的一部分的侧视图、主视图和透视图,其包括穿过图5的底盘的内梁和外梁定位的套筒。。

图8a-c示出了图5的底盘的一部分的左侧透视图、右侧透视图和主视图,其包括穿过图5的底盘的内梁和外梁定位的横梁。

图9是用于安装发电机组的底盘的另一实施例的透视图。

图10是图9的底盘的一部分的侧视图。

图11是将发电机组安装在底盘上的方法的实施例的示意流程图。

参考贯穿以下整个详细描述的附图。在附图中,除非上下文另有指示,否则类似的符号通常标识类似的组件。在具体实施方式、附图和权利要求中描述的说明性实施方式并不意味着是限制性的。在不脱离本文呈现的主题的精神或范围的情况下,可以利用其他实施例,并且可以进行其他改变。容易理解的是,如本文一般描述的并且在附图中示出的本公开的方面可以以各种不同的配置来布置、替换、组合和设计,所有这些都是明确预期的并成为本公开的一部分。

具体实施方式

本文描述的实施例总体上涉及用于安装发电机组的系统和方法,例如,以减小发电机组的总高度,以便减少发电机组在外壳内占据的空间。特别地,用于在其上安装发电机组的底盘或滑动框架的一些实施例包括从内管垂直偏移的外管,发电机组的一部分定位在内管上,使得减小发电机组的总高度。

大型高马力商用内燃机和发电机组,例如额定功率大于750kw的发电机组,广泛用于物理动力生产(例如泵或其他轴功率输出)和发电,并部署在所需的部署地点以满足现场的电力需求。发动机组通常在运输容器或外壳内运送到部署站点。运输行业使用的标准运输容器通常遵循国际标准化组织(iso)6346标准。这种标准iso容器通常具有约12.2米的长度、约2.4米的宽度和各种高度限额。发电机组也可以定位在外壳内,例如容器(例如,iso6346容器)或在发电机组部署地点的实体设施。

发电机组组件通常包括底盘或滑动框架,发电机组(例如,发动机和发电机)安装在其上。底盘定位在外壳内的表面上,例如外壳的底板或底座。从外壳表面的发电机组的总高度包括一部分底盘的高度,在底盘上通常安装有发动机和/或发电机。底盘高度通常是恒定的,并且发电机组组件的总高度由定位的发动机或发电机的高度(例如,两者中的较高者)确定。通常,一旦安装在底盘上的发电机组定位在容器内,外壳内部就有可用的空间。

包括安装在底盘或其他滑动框架上的发动机和/或发电机的各种发电机组组件可具有总高度,该总高度可超过外壳高度,发电机组组件将定位在外壳内。为了容纳这种发电机组组件,可以使用非标准容器或对外壳进行改进,这会显著增加整体运输成本或占地成本。即使发电机组件的高度刚好落在标准外壳的高度内,也可能没有足够的空间来使用(access)发电机组,例如用于处理配件或对发电机组组件进行维护操作。

用于安装较大发电机组(例如,额定功率大于750kw)或大型发动机的垂直偏移底盘的实施例可具有益处,包括例如:(1)降低发电机组组件的整体高度,从而降低发电机组的重心和稳定性;(2)使用连接在一起的较小的外梁和内梁(例如管)以提供增强的刚度,这通常只有在更大的梁上才能实现;(3)当发电机组放置在外壳(例如iso容器或实体设施)中时,提供更大的上限空隙(cellingclearance),从而提供改善的维修设施用通道;(4)允许发电机垂直偏离发动机安装,使发电机的底座高于发动机的底座,(5)减小由发动机和/或发电机与滑动框架的有效联接和彼此的有效联接形成的力矩臂的长度,并增加刚度;(6)允许使用中空管作为外梁和内梁,其可另外用于储存油(例如发动机油或发电机油)或将空气传送到发电机组的选定部分以提供冷却;(7)允许使用相同的量具或厚度梁,只改变长度以安装任何尺寸的发动机、发电机和/或发电机组,同时满足机械强度和刚度需求;(8)允许使用结构粘合剂将外梁联接到内梁上,这可以为共振频率提供有益的阻尼特性。

图1a和1b分别是根据一实施例的发电机组组件100的侧视和主视的示意图。发电机组组件100包括发动机10、发电机20和底盘102或滑动框架,在底盘或滑动框架上安装发动机10和发电机20。发电机组组件100可是大型发电机组,例如具有超过750kw额定功率。

在发电电网损失的情况下,发电机组100可以是备用电源。在一实施例中,当不使用电网或当电网电力故障时发电机组100可用作主电源。在一些实施例中,发电机组100可作为家庭或企业的辅助电源提供。在一些实施例中,发电机组100在不容易获得电网电力的情况下(例如,远程位置或建筑工地)可为主电源。发电机组100也在船舶、铁路发动机、建筑设备或其他需要机械和/或电力的任何其他应用中用作主电源。包含发电机组100作为备用或短期操作储备(stor)电源用于向负载或公用电网供电。

发动机100可包括ic发动机(例如,稀燃天然气发动机、柴油发动机、双燃料发动机等),ic发动机可将燃料(例如,柴油、汽油、乙醇等)转换成机械能。发动机10的燃料燃烧产生排气(例如,柴油机排气),排气可包括nox气体、一氧化碳和/或其他有害污染,排气在排入环境之前应当减少或处理。在一些实施例中,发动机10的长度在3米至5米范围内,宽度在1.8米到2.2米范围内,高度在2米至2.4米范围内,包括其间所有范围和值。

发电机20可包括绕线转子或永磁交流发电机,其配置成将发动机10产生的旋转机械能转换为电能。在一些实施例中,发动机20可通过机械联动装置机械地联接到发动机10,其可提供所需匝数比、变矩器、变速器和旋转连接机构的其他形式或其结合。在一些实施例中,换流器也可电联接到发电机20。在各种实施例中,发动机10可高于发电机20。发电机20具有任何合适的尺寸,以便可操作地联接到发动机10。例如,发动机的长度在2米至3米(例如,2.5米)范围内,宽度在1.2米到1.6米(例如,1.4米)范围内,高度在1.3米至1.7米(例如,1.5米)范围内,包括其间所有范围和值。

发电机20可配置为产生电输出。电输出可包括电压和/或电流,并且代表发动机10上的负载。例如,电输出可对应发动机10的功率(例如,功率=电压×电流)。在特定实施例中,可转化或逆变来自发电机20的电输出以将电输出从直流(dc)转换为交流(ac)。在一些实施例中,发电机20可配置为产生ac电流。

发动机10和发电机20可位于底盘102上。底盘102包括至少一对彼此平行设置并间隔距离d的内梁110。在一些实施例中,成对内梁110之间的距离d对应发动机10和/或发电机20至少一部分的宽度,发动机10和/或发电机20可位于内梁110上,如本文所述。在各种实施例中,可采用多个内梁110。例如,多个内梁110可包括端对端(endtoend)设置的多个梁以对应发动机10、发电机20和/或发电机组组件100的长度。内梁110可包括任何合适的形状或尺寸。例如,内梁110可包括管(例如,圆形管或方形管)、工字梁、或实心矩形梁。

在一些实施例中,成对内梁110可通过一个或多个横向构件(未示出)彼此联接。横向构件可跨越距离d并且可包括任何合适的横向构件。例如,横向构件可包括与内梁110(例如,矩形管或圆形管)构造相似的梁。横向构件可在成对内梁110之间正交延伸,例如,定向成垂直(即,成90°角)于成对内梁110的每一个,或定向成任何合适的角度,例如相对于每个内梁110成30°至60°之间的角度(例如,30°、35°、40°、45°、50°、55°或60°中的角度,包括其间所有范围和值)。在一些实施例中,用于安装发动机10和/或发电机20、油箱、油滴盘或发电机组100的任何其他附件的平台或其他结构可定位在内梁110之间的空间。

底盘102还可包括多个外梁120,例如,一对外梁120。多个外梁120中每一个外梁120联接到对应内梁110的外侧壁,外侧壁远离底盘102纵向轴线。以这种方式,外梁120相对于对应内梁110远离底盘102纵向轴线定位。多个外梁120垂直地偏离对应内梁110,使得多个外梁120的至少一部分高于内梁110至少一部分的对应部分。

例如,如果内梁110和外梁120可包括中空管,例如矩形管或方形管。在特定实施例中,外梁120和内梁110可包括12、14、16、18、20英寸高管,包括其间所有范围和值或具有其他合适的高度。多个外梁120中的每一个可沿着对应内梁110的长度的至少一部分平行于对应内梁110定位,使得外梁120邻接对应内梁110。在一些实施例中,多个外梁120可长于对应内梁120。在一些实施例中,外梁120可在长度上短于或等于对应内梁110。

此外,外梁120垂直偏离的内梁110定位,如图1a和1b所示。例如,当外梁120平行于邻接的内梁110定位时,接近表面g(例如,外壳(诸如容器)的底面、基面或实体设施的底板)的多个外梁120中的一个外梁120的第一侧壁相对于表面g定位成高于对应内梁110的第二侧壁,发电机组组件100定位在表面g上。例如,所述外梁120的第一侧壁可邻接对应内梁110的中心定位。此外,外梁120可具有外梁高度,外梁高度与对应内梁110的内梁高度相同或大于对应内梁110的内梁高度,使得外梁120垂直偏离内梁110并且外梁120的至少一部分高于对应内梁110的对应部分。在各种实施例中,外梁120和内梁110之间的垂直偏差可以是2、4、6、8或10英寸,包括其间所有范围和值或具有其他合适的偏移。

相对于内梁110的垂直偏离外梁120增加了结构的弯曲刚度,使得外梁120和内梁110的组合具有大于他们并排放置时的刚度。例如,外梁120和内梁110的每一个包括16英寸高的梁,这些梁联接在一起并偏离4英寸距离以通过横截面积乘以偏离距离一半的平方的附加量提供该区域惯性矩的增加。

本文描述的包括方管或中空管的外梁120和内梁110可通过采用任何合适手段联接到一起。例如,外管120可使用焊接和/或结构粘合剂联接到对应内管110。用于将外观120结合到对应内管110的结构粘合剂可包括聚氨酯、钢化丙烯酸树脂、氰基丙烯酸酯、环氧树脂、厌氧剂、酚醛树脂、乙酸乙烯酯或任何其它合适的结构粘合剂。结构粘合剂可提供承载能力和/或改变和/或调整底盘102固有频率,从而提供共振频率的阻尼。

在各种实施例中,通过多个外梁120和对应内梁110可定位多个销(未示出)。销可构造为抵抗剪切并且防止对应内梁110与相应外梁120解除联接。在一些实施例中,通过多个外梁120和对应内梁110还可定位多个套筒(未示出)。多个套筒可包括中空构件(例如,圆管),其构造为允许发电机组组件穿过其中,例如管(例如,油管、水管或冷却剂管)、电引线或电线等。

在一些实施方式中,通过多个外梁120和对应内梁还可定位至少一个横向梁(未示出),例如将外梁120联接到对应内梁110和/或提供附加结构支撑。多个销、多个套筒和/或横向梁可抵抗扭矩(例如,由发动机10曲轴旋转产生的扭矩),以及抵抗多个外梁从对应内梁110的分裂或脱离,如果结构粘合剂如本文所述将他们粘合在一起。

中空外管120和/或内管110可用于储存目的或流体通过其中的通道。例如,中空外管120和/或内管110可构造为在限定其中的内部容积中储存油(例如,发动机油、发电机油、齿轮油等)用于传递给发动机10和/或发电机20。外管120和/或内管110的内部容积可,例如作为油的辅助储存器以提供给所需油的主储存器,或作为发动机10冷却剂的主储存器或辅助储存器。此外,外管120和/或内管110还可作为油冷却器,因为外管120和内管110提供大表面面积,用于冷却油或任何其他流过中的或被包含在其中的流体。

在一些实施例中,内梁110和/或外梁120构造为允许空气流过内部容积。例如,外管120和/或内管110可流体联接到定速或变速风扇(例如,风扇或空气进气或排气)以从其接收空气。一个或多个管道(未示出)可流体联接至内部容积,内部容积由内管110和/或外管120的至少一个限定。一个或多个管道可构造为朝发电机组100引导空气流过内管110和/或多个外管120或联接到局部管道以提供或集中特定部件或区域上的空气流,从而冷却发电机组100的至少一部分(例如,散热器、电路箱或发动机10和/或发电机20的任何其他部分)。

在其他实施例中,多个外梁120与对应内梁110正交定位。例如,成对内梁110可包括工字梁。多个外梁120可正交(例如相对于对应内梁110成85°至95°范围内的角)定位于对应内梁110侧壁上,对应内梁远离底板102的纵向轴线使得外梁120垂直偏离内梁。多个外梁120的每一个相对于底盘102的纵向轴线远离对应内梁110正交延伸。外梁120可包括工字梁、矩形管或方形管。在一些实施例中,多个外管120的外管高度可小于多个内管110的内管高度,使得外管120没有部分超过对应内管110的对应部分。

多个外管120(例如,如图1a和1b所示的平行于内管110设置的成对外管120或多个正交于内管110延伸的多个外管110)构造为定位在多个安装构件140上,多个安装构件140定位在表面g上。多个安装构件140可包括弹簧隔离件、减震器、阻尼块、金属块或其他合适的安装构件140,并且可构造为提供减震和/或减振功能。

由于多个外梁120垂直偏离对应内梁110,至少一对内梁110和表面g之间的第一距离h1小于多个外梁120和表面g之间的第二距离h2。换句话说,成对内梁110的第二侧壁比多个外梁120的第一侧壁更接近表面g。

成对内梁110构造为将发电机组100的至少一部分安装其上使得发电机组100的至少一部分低于多个外梁120的至少一部分。例如,如图1a和1b所示,发动机10可位于成对内梁110上使得发动机10的一部分低于多个外梁120的至少一部分。相对于只包括用于定位在安装构件140上以及在其上安装发电机组100的一对梁(即,不包括垂直偏移梁)的底盘的发电机组100,这可降低发电机组100的总高度h,同时允许使用标准安装构件140(例如,弹簧隔离器)。

发电机组100的总体高度h的降低对应成对内梁110和多个外梁120之间的垂直偏离,例如,2、4、6、8或10英寸,包括其间所有范围和值。发电机组100的总体高度h的降低有利于当发电机组100(例如,具有超过750kw的额定功率的大型发电机组)位于外壳(例如,iso6346容器)内时,促进更多空间可用。此外,发电机组100的较低整体高度h可允许发电机组100充裕地定位在标准外壳内,例如,不论iso6346在运行期间安装在安装构件140上还是在运输期间定位在外壳底板(例如,表面g)上(其中至少一对内梁110与外壳底板接触的)。

在一些实施例中,发电机组100的长度在6.5-7.5米(例如,7米)范围内,宽度在1.8-2.2米(例如,2米)范围内,高度在2.3-2.7米(例如,2.5米)范围内,包括其间所有范围和值。此外,外壳可包括标准40英寸立方体集装箱(dryfreightcontainer),其长度12米、宽度2.3米以及高度2.7米。

以这种方式,在运输期间可用更多空间,例如允许发电机组100附件(例如、冷却系统、空气处理单元、进气系统、控制器等)也与发电机组100一起设置在外壳内。此外,有更多空间可用于在运行其间使用发电机组100,例如用于检修操作或维修操作。垂直偏离也增加了底盘102的底盘高度。由于刚度与底盘102的底盘高度的立方成比例,底盘102增加的高度显著地增加了底盘102的刚度而不使用更厚或更大的梁。因此,底盘102可具有相对于传统底盘的较轻的重量,底盘不包括垂直偏离梁,从而减少底盘102的整体重量。

发电机20可安装在成对内梁110或多个外梁120的任何一个上。在一些实施例中,发电机20安装在如图1a至1b所示的外梁120上。例如,发电机20可具有与发动机10不同的高度使得将发电机20定位在内梁110将会使发动机10曲轴与发电机20的发电机轴不对准。将发电机20安装在多个外梁20上增加了发电机20相对于发动机10的高度,例如允许发电机轴与曲轴对准。在一些实施例中,将发电机20安装到外梁120上缩短了由发电机20对发动机10操作联接形成的力矩臂,从而减少了操作期间由发电机组100施加在底盘102上的扭矩或负载,进一步减少扭曲并增加有效刚度。

图2是根据一实施例的用于安装发电机组(例如,发电机组100)的底盘202的透视图。图3是图2的底盘的一部分的主视图。发电机组可包括,例如大型发电机组(具有超过750kw额定功率的发电机组)以及可包括发动机(例如,发动机10)和发电机(例如,发电机20)。底盘202构造为定位在如图3所示的表面g上,例如,发电机组可定位其中的外壳的底面或底板(例如,图4a-b中所示的外壳250或容器或实体设施的底板)。

底盘202包括彼此平行定位并间隔一距离的一对内梁210。在一些实施例中,成对内梁210之间的距离对应于要定位其上的发电机组至少一部分的宽度(例如,包含在发电机组内的发动机的至少一部分的宽度)。如图2和3所示,成对内梁210包括中空矩形管。

成对内管210借由多个横向构件212彼此联接。多个横向构件212包括横跨在成对内梁210之间距离的矩形管,并且可包括中空或实心管。在一些实施例中,横向构件212可包括圆形构造管。横向构造212在成对内管210之间正交延伸,并且对内管210的每一个垂直(即,以90度角)定向。

底盘202还包括一对外梁220。每个成对外梁220中每个外梁220联接到对应内梁210的外侧壁,使得外侧壁远离底盘202的纵向轴线al。以这种方式,外梁220定位成相对于对应内梁210远离底盘202的纵向轴线。

成对外梁220垂直地偏离对应内梁210,使得成对外梁220的至少一部分高于成对内梁210的对应部分。外梁220还包括矩形中空管,其具有与内管210相同的尺寸(即,相同高度、宽度、长度和厚度)。在一些实施例中,外梁220和内梁210可包括12、14、16、18或20英寸高管,包括其间所有范围和值或具有其他合适的高度。外梁220中的每一个沿着对应内梁210的长度的至少一部分平行于对应内梁210定位,使得外梁220邻接对应内梁210。尽管图2示出具有与对应内梁210具有相同长度的成对外梁220,但在一些实施例中,外梁220可比对应内梁210更长或更短。

如前文所述,外梁220垂直偏离内梁210定位,如图3所示。当外梁220平行于邻接的内梁210定位时,接近表面g(例如,外壳(诸如容器)的底面、基面或实体设施的底板)的多个外梁220中的一个外梁120的第一侧壁223相对于表面g定位成高于对应内梁210的第二侧壁,底盘202定位在表面g上。如图3所示,外梁220的第一侧壁223位于距内梁210第二侧壁213测量的内梁210高度约1/4处的位置。

在一些实施例中,外梁220的第一侧壁223可位于距内梁210第二侧壁213测量的内梁210高度约一半处的位置。此外,既然外梁220可具有与对应内梁210的内梁高度基本相同的外梁高度(例如,内梁高度的±%之内),外梁220垂直偏离内梁210并且外梁220的至少一部分高于对应内梁110的对应部分。在各种实施例中,外梁220和对应内梁210之间的垂直偏离可包括2、4、6、8或10英寸,包括其间所有范围和值或具有其他合适的偏移。

如前文所述关于底盘102,相对于内梁210的垂直偏离外梁220增加了结构的弯曲刚度使得外梁220和内梁210的组合具有大于他们并排放置时的刚度。例如,外梁220和内梁210的每一个包括16英寸高的梁,这些梁联接在一起并偏离4英寸距离以通过横截面积乘以偏离距离一半的平方的附加量提供该区域惯性矩的增加。

成对外梁220和对应内梁210可采用任何合适方法联接在一起。例如,外梁220可采用焊接和/或结构粘结剂联接到对应内梁210(例如,聚氨酯、钢化丙烯酸树脂、氰基丙烯酸酯,环氧树脂,厌氧剂、酚醛树脂、乙酸乙烯酯或任何其它合适的结构粘合剂)。结构粘合剂可提供承载能力和/或允许改变或调整底盘202固有频率,从而提供共振频率的阻尼。

多个销222可定位通过成对外梁220和对应内梁210。销222可构造为抵抗剪切并且防止对应内梁210与相应外梁220解除联接。此外,销222第一部分可垂直偏离销222的第二部分,例如以在不同平面提供剪切阻力。

在各种实施例中,中空外管220和/或内管210可用于储存目的或流体通过其中的通道。例如,中空外管220和/或内管110可构造为在限定其中的内部容积中储存油(例如,发动机油、发电机油、齿轮油等)。油可传递给底盘202上安装的发电机组的至少一部分,例如所需的发动机或发电机。此外,外管220和/或内管210还可作为油冷却器,因为外管220和内管210提供大表面面积,用于冷却油或任何其他流过中的或被包含在其中的流体。

在一些实施例中,内梁210和/或外梁220可构造为允许空气流过其内部容积。例如,外管220和/或内管210可流体联接到定速或变速风扇(例如,风扇或空气进气或排气)以从其接收空气。一个或多个管道(未示出)可流体联接至内部容积,内部容积由内管210和/或外管220的至少一个限定。一个或多个管可构造为朝发电机组引导空气流过内管210和/或多个外管220,从而冷却发电机组的至少一部分(例如,发电机组100)。

如图3所示,多个外管110构造为定位在多个安装构件240上,多个安装构件240定位在表面g上。多个安装构件240可包括弹簧隔离件、减震器、阻尼块、金属块或其他合适的安装构件140,并且可构造为提供减震和/或减振能力。

因为多个外梁220垂直偏离对应内梁210,因此成对内梁210的第二壁213比多个外梁220的第一侧壁223更接近表面g。成对内梁210构造为将发电机组(例如,发电机组100)的至少一部分安装其上使得发电机组200的至少一部分的部件(例如,包含在发电机组100内的这种发动机10的一发动机部件)低于成对外梁220的至少一部分。

在一些实施例中,发电机组的发电机(例如发电机20)可安装到外梁220上。在一些实施例中,将发电机安装到外梁220上缩短了由发电机对发动机操作联接形成的力矩臂,从而减少了操作期间由发电机组100施加在底盘202上的扭矩或负载。

发电机组的总体高度h的降低对应成对内梁210和多个外梁220之间的垂直偏离,例如,2、4、6、8或10英寸,包括其间所有范围和值。发电机组100的总体高度h的降低使得当发电机组100(例如,具有超过750kw的额定功率的大型发电机组)位于外壳内定位时,具有更多可用空间。例如,图4a示出定位在底盘202上和定位在外壳250内的发电机组的发动机(例如,发动机10)和发电机(例如,发电机20)。

发动机安装在内梁210上并且发电机安装在外梁220上。外梁220定位在对应安装构件240(例如,弹簧隔离件)上,安装构件定位在外壳250的底板f上。在一些实施例中,外壳250可包括容器,例如iso6346容器。由于发动机位于内梁210上,并且低于安装在安装构件240上的外梁220,并且发电机的高度显著小于发动机的高度,发电机组组件的整体高度相对较低。

发电机组的较低的整体高度允许发动机组充裕地定位在外壳250内,不论是在运行期间安装在安装构件240,如图4a所示,还是在运输期间定位在外壳250的底板f上(其中成对内管210接触外壳250的底板f),如图4b所示。以这种方式,可用更多空间,例如允许发电机组附件(例如、冷却系统、空气处理单元、进气系统、控制器等)也与发电机组一起设置在外壳内。此外,有更多空间可用于在运行期间使用发动机和/或发电机,例如用于检修或维修操作。

图5是根据一实施例的底盘302的一部分的透视图,用于在其上安装发电机组,例如,本文描述的发电机组100或其他发电机组。发电机组可包括,例如大型发电机组(具有超过750kw的额定功率的发电机组)以及可包括发动机(例如,发动机10)和发电机(例如,发电机20)。底盘302构造为被定位在表面,例如外壳的底面或底板,在外壳内定位发电机组(例如,容器或实体设施的底板)。

底盘302包括彼此平行定位并间隔一距离的至少一对内梁310。成对内梁310之间的距离可对应发电机组至少一部分的宽度,发电机组定位在内梁310上,如本文所示。成对内梁310包括矩形中空管。每个成对内梁310的边缘311是扇形的,例如,以符合定位其上的发动机(例如,发动机10)的等纹线,或符合发电机的一部分的等纹线,当发电机位于成对外梁320上时,其在成对外梁320下方朝内梁310突出。

成对内梁310可通过第一组横向构件312和第二组横向构件316彼此联接。第一组横向构件312和第二组横向构件316包括结构梁以联接成对内梁310并提供机械刚度和强度以将发电机组(例如,额定功率超过750kw的大型发电机组)安装到底盘302上。第一组横向构件312在成对内管310之间正交延伸,例如定向为垂直(即,以90度角)于成对内管310的每一个。

与内梁310的边缘311相似,第一组横向构件312的表面313是扇形的或波纹的,例如,以符合定位其上发动机(例如,发动机10)的等纹线,或符合发电机(例如,发电机20)的一部分的等纹线,当发电机位于成对外梁320上时,其在成对外梁320下方朝内梁310突出。第二组横向构件316包括相对于成对内梁310的每一个以30度至75度(例如,30度、35度、40度、45度、50度、55度、60度、65度、70度或75度,包括其间所有范围和值)范围内的角度定位的x形构件。第二组横向构件316可定位在需要额外刚度的特定位置处,例如在发电机组的发动机(例如,发电机组100的发动机10)所处的位置处。

底盘302还包括一对外梁320。成对外梁320中每一个外梁320联接到对应内梁310的外侧壁,外侧壁远离底盘302的纵向轴线。以这种方式,外梁320相对于对应内梁310远离底盘302的纵向轴线定位。多个成对外梁320垂直地偏离对应内梁310,使得成对外梁320的至少一部分高于成对内梁310的对应部分。

外梁320还包括矩形中空管,与内管310相似。外管320和内管310可由结构相同的管(例如,具有相同的厚度、宽度和高度)构成。例如,外梁320和内梁310可包括12、14、16、18或20英寸管,包括其间所有范围和值或具有其他合适的高度。多个外梁320中的每一个可沿着对应内梁310的长度的至少一部分平行于对应内梁310定位,使得外梁320邻接对应内梁310。多个外梁320可在长度上长于、短于或等于对应内梁310。

此外,每个外梁320垂直偏离对应内梁310定位,使得接近底盘302定位的平面(例如,诸如容器的外壳的底面和基面或者实体设施的底板)的每个外梁302的第一侧壁相对于底盘302定位的表面高于对应内梁110的第二侧壁,如前文所述。外梁320可具有外梁高度,其与对应内梁310的内梁高度基本相同(例如,±10%内)。

以这种方式,外梁320垂直地偏离对应内梁310,并且外梁320的至少一部分高于对应内梁310的对应部分。在各种实施例中,外梁320和对应内梁310之间的垂直偏差可包括2、4、6、8或10英寸,包括其间所有范围和值或具有其他合适的偏移。相对于内梁110的垂直偏离外梁120增加了结构的弯曲刚度,使得外梁120和内梁110的组合具有大于他们并排放置时的刚度。例如,外梁120和内梁110的每一个包括16英寸高的梁,这些梁联接在一起并偏离4英寸距离以通过横截面积乘以偏离距离一半的平方的附加量提供该区域惯性矩的增加。

外梁320和内梁310可采用任何合适的方法联接在一起。例如,外梁320可采用焊接和/或结构粘结剂联接到对应内梁310(例如,聚氨酯、钢化丙烯酸树脂、氰基丙烯酸酯,环氧树脂,厌氧剂、酚醛树脂、乙酸乙烯酯或任何其它合适的结构粘合剂)。结构粘合剂可提供承载能力和/或改变和/或调整底盘302固有频率,从而提供共振频率的阻尼。

多个销322可定位成通过多个外梁320和对应内梁310。图6a是底盘302的一部分的侧视图,底盘302包括与对应内梁310联接的成对外梁320的外梁320。图6b示出图6a中箭头b所示的底盘302的一部分的侧剖视图,图6c示出图6a中箭头b所示的底盘302的一部分的透视图,以示出销322的一部分。

通过外梁320和对应内梁310插入销322。销322可构造为抵抗剪切并且防止对应内梁310与相应外梁320解除联接。此外,销322第一部分可垂直偏离销322的第二部分,例如以在不同平面提供剪切抵抗。第二组销324可定位通过外梁320和对应内梁310。第二组销324可具有较大直径,从而具有比多个销322更高的剪切强度。

多个套筒326还可定位成通过多个外梁320和对应内梁310。图7a是底盘302的一部分的侧视图,底盘302包括与对应内梁310联接的成对外梁320的外梁320,套筒326穿过其中定位。图7b示出图7a中箭头c所示的底盘302的一部分的侧剖视图,图7c示出图7a中箭头c所示的底盘302的一部分的透视图,以示出包含在多个套筒326中的一个套筒326的一部分。多个套筒325可包括圆形中空管,其构造为允许发电机组组件穿过其中,例如管(例如,油管、水或冷却剂管)、电引线或电线等,以及提供附加的剪切阻力。

通过多个外梁320和对应内梁可定位至少一个横向梁,例如以将外梁320联接到对应内梁310和/或提供附加结构支撑。图8a示出了底盘302的一部分的第一透视图,图8b示出了底盘302的一部分的第二透视图,图8c示出了底盘302的一部分的侧视图,示出通过成对外梁320和对应内梁310定位的第一横向梁340和第二横向梁342。

第一横向梁340可包括圆形结构梁,圆形结构梁插过外梁320和对应内梁310。第二横向梁342可包括矩形结构梁,矩形结构梁也插过外梁320和对应内梁310。在一些实施例中,可用任何组合的横向梁,例如,一对圆形横向梁340、一对矩形横向梁342、其他合适的横向梁或其组合。

多个销322和324、多个套筒326和/或横向梁340和342可构造为抵抗扭矩,例如由包括安装在底盘302上的发电机组(例如,发电机组100)的发动机(例如,发动机10)的曲轴旋转产生的扭矩,如果用结构粘合剂抵抗将他们粘合在一起和/或提供附加结构刚度以将发电机组安装其上,抵抗多个外梁320从相应内梁310的开裂或剥离。

在其他实施例中,底盘包括与对应内梁正交定位的多个外梁。例如,图9是根据一实施例的底盘502的透视图,并且图10是其侧视图。底盘502包括一对内梁510,内梁510由一距离分隔。成对内梁510可包括工字梁。成对内梁510通过与成对内梁510的每个正交定位的多个横向构件512彼此联接。在一些实施例中,横向构件可包括工字梁。在一些实施例中,横向构件512可包括中空管或棒,其具有合适的形状(例如,矩形、圆形、方形或多边形)。

多个外梁520可正交(例如,以相对于对应内梁110的85度至95度范围内的角度)定位在对应内梁510的侧壁上,内梁510远离底盘502的纵向轴线,使得外梁520垂直偏离对应内梁510。多个外梁520的每一个相对于底盘502的纵向轴线远离对应内梁510正交延伸。如图9和10所示,外梁520包括方形或矩形中空管,但在一些实施例中,外管520还包括工字梁。

多个外梁520可采用任何焊接、螺钉、螺栓、柳丁或其他合适联接机构联接至对应内梁510。多个外梁垂直偏离对应内梁510定位。但是,多个外梁520的外梁高度少于多个内梁510的内梁高度使得外梁520没有部分高于对应内梁510的对应部分。在其他实施例中,多个外梁520可具有外梁高度,使得多个外梁520的至少一部分高于对应内梁510。

多个外梁520构造为定位在多个在表面g定位的安装构件540(例如,弹簧隔离件、减震器、阻尼器、橡胶块、金属块或其他任何合适的构件),如图10所示。多个安装构件540可构造为提供减震或减振能力。由于多个外梁520垂直偏离对应内梁110,成对内梁之间与表面g之间的第一距离小于多个外梁520与表面g之间的距离。换句话说,成对内梁510比多个外梁120更接近底面。这降低了底盘502和安装其上的发电机组(例如发电机组100)从底面g的整体间隙,从而降低了发电机组的整体高度。

虽然本文将底盘102/202/302/502描述为构造为用于在其上安装包括发动机和发电机的发电机组,但在一些实施例中,底盘102/202/302/502或本文所述的任何其他底盘可用于在其上仅安装有发动机(例如,发动机10)。例如,大型发动机(例如,大型柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机、生物柴油发动机、双燃料发动机等)通常用于为各种设备提供机械动力,例如船舶、火车、挖掘机或其他工业设备。这种大型发动机可具有高马力(例如,2500马力或更高)。在一些实施例中,大型发动机的长度在3至5米范围内,宽度在1.8到2.2米范围内,高度在2至2.4米范围内,包括其间所有范围和值。

在这样的实施例中,大型发动机可以安装在底盘102/202/302/502或本文所述的任何其他底盘上,例如安装在底盘102/202/302/502的一对内梁110/210/310/510上。将大型发动机安装在内梁102/202/302/502上可降低包括大型发动机和底盘102/202/302/502的组件的整体高度,降低大型发动机的重心和/或提供增加的刚度,这是由于垂直偏移的内梁110/210/310/510和外梁120/220/320/520导致的底盘102/202/302/502的较高的总高度,如前所述。

大型发动机可以在运输期间安装在底盘102/202/302/502上,其中内梁110/210/310/510定位在用于运输发动机的外壳(例如,iso6346容器)的底板上。在操作期间,底盘102/202/302/502的外梁120/220/320/520可以安装在安装构件140/240/540上(例如,弹簧隔离件、减震器、阻尼器、橡胶块、金属块或者任何其他合适的安装构件),以及大型发动机位于内梁110/210/310/510上,以便减小大型发动机的整体高度,如本文所述。

图11是用于安装发电机组(例如,发电机组100)的示例性方法600的示意性流程图,该发电机组包括在底盘上的发动机(例如,发动机10)和发电机(例如,发电机20)以使得降低发电机组的整体高度。方法600包括在602处提供包括一对内梁的底盘,内梁联接到与其垂直偏移的相应外梁。例如,底盘102/202/302/502包括平行彼此定位并间隔一距离的至少一对内梁110/210/310/510。

底盘102/202/302/502还包括多个外梁120/220/320/520,使得多个外梁120/220/320/520中的每一个的外梁120/220/320/520联接到成对内梁110/210/310/510的对应内梁110/210/310/510的外侧壁。外侧壁远离发电机组底盘102/202/302/502的纵向轴线。此外,多个外梁120/220/320/520垂直地偏离对应内梁110/210/310/510,使得多个外梁120/22/320/520的至少一部分高于内梁110/210/310/510至少一部分的对应部分。

在604,底盘位于多个安装构件上,安装构件位于表面(例如,容器250的底板f的表面g)使得多个外梁位于安装构件上。例如,底盘102/202/302/502的外部构件定位在安装构件140/240/340/540上,其可包括例如弹簧隔离件、减振器、减震器等。安装构件定位在表面上,例如外壳的底面(例如,诸如iso6346容器的容器)140/240/340/540,使得至少一对内梁110/210/310/510和表面之间的第一距离小于多个外梁120/220/320/520与表面之间的第二距离。

如本文所述,多个外梁120/220/320/520的外梁可以通过焊接或结构粘合剂联接到相应的内梁110/210/310/510。在一些实施例中,多个销(例如,销222/322/522)可以插入穿过多个外梁110/210/310/510和相应的内梁120/220/320/520。销可构造为抵抗剪切并且防止对应内梁110/210/310/510与相应多个外梁120/220/320/520解除联接。

在一些实施例中,多个套筒(例如,套筒326)可以插入穿过多个外梁120/220/320/520和相应的内梁110/210/310/510。套筒可以构造成允许发电机组部件通过其中。例如,多个套筒于可用使发电机组部件,例如管(例如,油管、水或冷却剂管)、电引线、电线等穿过位于底盘上发动机和/或发电机,如本文所述。

在606,发动机定位在至少一对内梁上,使得发动机的一部分低于多个外梁的至少一部分。例如,本文所述的发动机10或任何其他发动机定位在内梁110/210/310/510的至少一对上,使得本文所述的发动机10或任何其他发动机的至少一部分低于外梁120/220/320/520。

在608,发电机可定位在成对内梁或多个外梁的任何一个上。例如,本文所述的发电机20或任何其他发电机可定位在内梁110/210/310/510或外梁120/220/320/520上。在一些实施例中,发电机可以安装在外梁上,使得在发动机和发电机之间形成的力矩臂减小。这可能导致在底盘102/202/302/502上施加较低的扭矩。

如本文所使用的术语“联接”、“连接”等意味着两个构件直接或间接地彼此连接。这种连接可以是静止的(例如永久的)或可移动的(例如,可移除的或可释放的)。这样的连接可以通过两个构件或者两个构件和任何另外的中间构部件彼此一体地形成为单个整体,或者通过两个构件或者两个构件和任何另外的中间构件相互连接来实现。

需要特别注意的是,各种示例实施例的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了一些实施例,但阅读本公开内容的本领域技术人员将容易地认识到实质上不脱离本文所述主题的新颖教导和优点的许多修改是可能的(例如,各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例的变化、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、取向等)。各种示例实施例的设计、操作条件和布置也可以在不脱离本发明的范围的情况下进行其他替换、修改、变化和省略。

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